将无符号数转换为有符号数，位级别会发生什么？

Question

可能是重复问题：
当二进制运算符两边的有符号性不同时，促销规则如何工作？

当从无符号整数转换为有符号整数时，我知道变量的位表示会发生变化。例如，将255从uint8转换为int8时，它可能会变成-1。但是，我从来没有确定“转换”或“强制类型转换”对底层位本身意味着什么。

我的问题是，在有符号和无符号类型之间进行static_cast后，整数变量的原始位模式是否保证保持不变，或者是否可能被转换方式改变？

出于好奇，整数符号类型之间的static_cast是否会生成汇编代码，还是仅用于让编译器知道要生成哪些汇编指令？

编辑：

这里是我想了解的一种情况的示例：

unsigned int uintvar = random();
unsigned int control = uintvar;
assert(control == static_cast<unsigned int>(static_cast<signed int>(uintvar)));

忽略双重转换会被优化的事实，这个例子是否保证始终成立？

- Anne Quinn

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实际上，什么也没有改变。 - Mysticial

如果有符号整数的表示不是二进制补码，而你将一个负值转换成无符号类型，那么位模式实际上会发生改变。 - Daniel Fischer

@DanielFischer 该死的丹尼尔，我的评论点赞已经用完了，还要再等两个小时才能继续 =( 同意你的观点。 - WhozCraig

我收到了一些混乱的信号，啊哈。也许我可以添加一些内容来澄清问题吗？ - Anne Quinn

Clairvoire - 如果位表示是二进制补码，则什么都不会改变。我不知道任何一个即使稍微流行一点的系统也不使用二进制补码，但这并不是标准所规定的，因此DanielFischer的回答想表达的是它可能会改变。 - sapi

Answer 1

位模式本身并不会改变（在实际遇到的大多数体系结构上）。区别在于编译器生成的指令来操作这些值。

- Graham Borland

Answer 2

如果无符号值太大而无法适应有符号对应值，则行为未定义。

255变成-1，因为在二进制补码中这些位是-1。位数不会发生变化。

- Pubby